Колонковый снаряд

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) (11) 1 В 25/ОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 23,04.86. Бюл. В 15 (71) Томский. ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. СЛ.Кирова и Производственное геологическое объединение "Томскнеф тегазгеология"(56) Авторское свидетельство СССР У 1106891, кл. Е 2 В 25/00, 1984.(54) (57) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД по авт.св. У 1106891, о т л и ч а ю щ и й "с я тем, что, с целью уменьшениятрудоемкости работ при сборке снаряда, он снабжен разрезным пружин,ным кольцом с внутренним буртом длявзаимодействия с керноприемной .трубкой при установке в рабочее положе"ние, при этом кольцо размещено всжатом состоянии внутри подвижнойвтулки, а фиксаторы выполнены с несимметричным положением центра массы.1 12258Изобретение относится к горному делу, к средствам бурения с отбором керна и является усовершенствованием изобретения по авт, св. У 1106891.Целью изобретения является уменьшение трудоемкости работ при сборке снаряда.На фиг.1 приведен колонковый снаряд в положении спуска извлекаемой части снаряда в корпус; на фиг.2 - 1 О то же, после его сборки в положении для бурения с отбором керна; на фиг.Э - положение фиксатора при спуске извлекаемой части снаряда в корпус; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.Э, 1% Колонковый снаряд состоит из породоразрушающего инструмента в виде коронки 1, соединенной с наружной трубой 2, внутри которой установлена 2 с помощью узла 3 регулирования и закреплена переводником 4 извлекаемая часть снаряда, включающая подвижную втулку 5, извлекаемую керноприемную трубу 6, соединенную с подпипниковым 2 узлом 7 и узлом 8 открытия втулки 5. В отверстиях 9 и 10 втулки 5 установ" лены рычажковые подпружиненные кернозахватные элементы 11 и стопорные элементы 12, выполняющие функциюIразъемных фиксаторов, на осях 13. Элементы 12 выполнены с несимметричным положением центра массы, например, за счет переменной толщины в поперечном сечении (фиг.4) .В верхней части втулки 5 выполнен ф внутренний кольцевой буртик 34. Керноприемная труба в нижней части снабжена упорным кольцом 15. Сопряжение втулки трубы и буртиков образует подвижное соединение с ограниченным40 продольным ходом.Подшипниковый узел 7 выполнен в верхней части с гнездом 16 под шаровой клапан 17.43Корпус 18 узла 8 открытия втулки 5, соединенный с верхней частью под- . шипникового узла 7, выполнен с отверстием 19, а внутри корпуса 18 установлен трубчатый поршень 20 с Ю отверстиями 21 и 22 и нижним упором 23. Внутри трубчатого поршня 20 закреплен винтами 24 золотник 25 с гнездом под второй шаровой клапан 26. Трубчатый поршень 20 и корпус 18 сое динены эапорными шарами 27, а пространство между поршнем 20 и корпус сом 8 представляет камеру 28 давле 96 2ния, которая соединена отверстием 2с внутренней полостью бурильных труб.Узел 8 открытия со всеми деталямии в совокупности с втулкой 5 и трубой 6 образует механизм перекрытиякернозахватных элементов.Для подъема извлекаемой части снаряда из наружной трубы 2 служат от"верстия 29 узла 3 регулирования.Внутри втулки 5 для удержания подпружиненных кернозазватных элементов)1 в положении, параллельном оси снаряда, при спуске извлекаемой частиснаряда в наружную трубу 2 установлено разрезное пружинное кольцо 30с нижним внутренним буртом 3) длявзаимодействия с керноприемной трубой 6 при установке в рабочее положение.Внутри керноприемной трубы 6 помещается керн.Колонковый снаряд работает следующим образом.Дпя сборки снаряда устанавливаюти закрепляют на устье скважины наружную трубу 2 с присоединенным породоразрушающим инструментоми опускают в нее на тросе, зацепленную заотверстия 29 извлекаемую часть снаряда с установленным внутри подвижной втулки 5 разрезным пружинным кольцом 30,При этом под действием собственного веса подвижная втулка 5 находится в нижнем положении в зацеплениибуртиком 14 за упорное кольцо 15 керноприемной трубы 6. Эксцентричныефиксаторы 12 на осях 13 за счет выполнения их эксцентричными по форме(фиг,4) находятся внутри подвижнойвтулки 5 (фиг.Э), обеспечивая свободный, без зацеплений, спуск извлекаемой части снаряда внутрь наружной трубы 2 снаряда,Втулка 5 при спуске своей нижнейчастью устанавливается на выступвнутри корпуса породоразрушающегоинструмента, а дальнейший спуск керноприемной трубы 6 ведет к установке ее внутри разрезного пружинногокольца 30 на бурт 31 и к выталкиванию кольца 30 из корпуса внутрь гнезда породоразрушающего инструмента 1.Одновременно керноприемная труба 6выталкивает иэ корпуса втулки 5 эксцентричные фиксаторы )2, которые застопоривают втулку 5 в нижнем положении, предупреждая ее преждевре3 1менное перемещение вверх до освобож.дения кернозахватных элементов приотрыве керна,После этого навинчивают переводник 4 на наружную трубу 2, закрепляя от перемещения извлекаемую частьснаряда, и подсоединяют к переводнику 4 бурильные трубы.Затем снаряд на бурильных трубахопускают на забой скважины без шаровых клапанов 17 и 26, подают промывочную жидкость через центральноеотверстие подшипникового узла 7 икерноприемную трубу 6, после чегобросают шаровой клапан 17, направляя поток промывочной жидкости черезотверстие 19, межтрубное пространство и отверстия в коронке на забойскважины, Затем включают вращениеснаряда, создают осевую нагрузку назабой и производят бурение с отборомкерна. Керн поступает внутрь керноприемной трубы 6, причем в процессебурения с отбором керна (фиг.2) подпружиненные кернозахватные элементы11 изолированы от керна керноприемной трубой 6.После проходки интервала необходимой длины процесс бурения останавливают и приступают к операции отрыва керна, Для этого без отрываснаряда от забоя скважины бросаютв полость бурильных труб второй шаровой клапан 26, который силой тяжести или потоком жидкости устанавливается в гнездо золотника 25. Затем включают насос, создают давлениевнутри колонны бурильных труб, которое через шаровой клапан 26 и золотник 25 воздействует на винты 24,При постижении чсилия. превышающегопрочность материала винтов 24, происходит их срезаниеПосле этого золотник 25 с шаровымклапаном 26 перемещается в нижнюючасть трубчатого поршня 20 на нижнийупор 23. При этом через отверстие21 повышается давление в камере 28давления, эапорные шары 27 выпадаютиз своих гнезд, что приводит к рассоединению трубчатого поршня 20 икорпуса 18.За счет давления жидкости в камере 28 давления корпус 18 узла 8 от 225896 4крытия втулки 5 с подшипниковым узлом 7 и керноприемной трубой 6 поднимаются на величину, необходимую для открытия кернозахватных элементов 11, которые под действием пружин упираются в кери, При этом втулка 5 не может переместиться вверх одновременно с керноприемной трубой 6 (например, эа счет трения), так как ее эксцентричные фиксаторы 12 упираются 52530 35 45 50 вторец нижней части трубы 2.Затем подача промывочной жидкостипрекращается, снаряд приподнимаетсянад забоем скважины, элементы 11внедряются в керн и, оторвав его отзабоя, удерживают внутри керноприемной трубы 6.После этого буровой снаряд поднимают из скважины и, закрепив на устье наружную трубу 2 колонкового снаряда,отвинчивают переводник 4, затем поднимают на дневную поверхность внутренюю извлекаемую часть колонкового снаряда. При этом керноприемная труба 6 поднимаясь вверх, освобождает элементы 12 которые собственным весом смещаются к оси снаряда, не препятствуя подъему (перемещению) втулки 5 внутри трубы 2. При дальнейшем движении вверх керноприемная труба 6 своим упорным кольцом 15 подхватывает втулку 5 за кольцевой буртик 14 и вся внутренняяизвлекаемая часть колонкового снаряда вместе с керном поднимается из корпуса 2 на дневную поверхность, после чего иэ керноприемной трубы 6 извлекается керн.При ревизии снаряда перед следующим спуском в скважину из корпуса породоразрушающего инструмента 1 извлекается кольцо ЗО при отвинчивании породоразрушающего инструмента.Воэможность установки извлекаемой части колонкового снаряда в наружную трубу за счет наличия разрезного пружинного кольца и применение эксцентричных стопорных элементов позволяет снизить трудоемкость работ по сборке колонкового снаряда. Производственные испытания показали надежность работы при сборке бурового снаряда без снятия породоразрушающего инструмента и разборки составного корпуса (наружной трубы) снаряда,: Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,оектная, 4 аказ 2106/20 ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Москирам 548ственногобретений иа, Ж, Ра Подписноемитета СССРткрытийская наб , д. 4